藏南扎西康Sb-Pb-Zn-Ag矿床Sm-Nd、Rb-Sr成矿年龄

由于成矿作用的多期性与复杂性,如何精确获取铅锌矿床成矿年龄一直是成矿年代学研究的难点之一。近年来,随着矿物提纯技术及分析测试手段不断完善,基于Sm-Nd及Rb-Sr体系测定热液矿物年龄逐渐成为一种有效的定年方法。通过测定西藏南部扎西康超大型Sb-Pb-Zn-Ag矿床中热液成因菱锰矿Sm-Nd与黄铁矿Rb-Sr同位素组成,获得菱锰矿和黄铁矿对应等时线年龄分别为(99.1±0.9)Ma和(98.0±1.8)Ma,记录了一次重要的热液成矿事件。此外,菱锰矿初始143Nd/144Nd值在0.512 301～0.512 849之间,经99 Ma球粒陨石CHUR计算出εNd值在-6.573 84～4.115 965之间,黄铁矿87Sr/86Sr值在0.714 021～0.719 708之间。这2种矿物均具有盆地流体同位素组成特征。结合前人对成矿物质和成矿流体特征的研究,笔者认为:扎西康矿床主成矿期形成于印度板块向北偏移过程中产生的张性构造系中,矿床属于盆地构造环境控制的铅锌矿床。     

河南嵩县康达萤石矿Sm-Nd同位素年龄及地质意义

河南嵩县康达萤石矿位于华北地台南缘,为秦岭多金属和非金属成矿带嵩县西南部车村萤石矿集区。为确定该矿床的成矿时代,为矿床成因研究和找矿勘探提供依据,采用MC-ICP-MS对矿床主成矿期的萤石进行了Sm-Nd同位素测年。结果表明,萤石样品的等时线年龄为(123±9.1) Ma,表明矿床形成于早白垩世,该年龄与合峪复式岩体的末次侵位年龄(127±14)Ma接近;萤石的εNd(t)为-15. 9,与合峪岩体的εNd(t)为-17.4^-11.2也相近,暗示矿床与合峪岩体的密切成因联系,并与这一时期区域上发生的大规模成矿时代及燕山期岩浆侵入事件相一致。     

白云鄂博稀土超大型矿床的成矿时代及其主要地质热事件

于白云鄂博矿床的主、东矿体及附近地区采集用于测定同位素年龄样品，通过镜下含稀土矿物的矿石结构构造的研究，选取了相同世代的独居石=氟碳铈矿、钠闪石等单矿物进行Th-Pb、Sm-Nd 和 40Ar/39Ar 同位素分析。其结果表明：独居石-氟碳铈矿7个点构成一条较好的Sm-Nd等时线，等时年龄 t=1313±41（2σ）Ma，143Nd/144Nd(INd)=0.210919±13(2σ),εNd（t）=-0.5±0.3(2σ).1313Ma 应为白云鄂博矿床的稀土成矿时代。主矿北和都拉哈拉的独居石分别测定了     

湖南渣滓溪W-Sb矿床白钨矿Sm-Nd测年及其地质意义

渣滓溪W-Sb矿床位于湘西雪峰山弧形构造带的中段,是典型脉状W-Sb矿床.本文对渣滓溪矿区的白钨矿进行了Sm-Nd同位素研究.研究表明,其白钨矿的Sm/Nd变化范围为0.2175～0.3485,在白钨矿的147Sm/144Nd-1433Nd/144Nd图解中,对应的等时线年龄为(227.3±6.2)Ma,MSWD=1.6,是白钨矿的形成年龄,代表了渣滓溪W-Sb矿床的主成矿年龄,属于晚三叠纪.渣滓溪W-Sb矿床白钨矿的εMd(t)值为-11.81～-11.91,不同于沃溪W-Sb-Au矿床白钨矿的εNd(t),暗示两者在成矿物质来源上具有一定差异.本次白钨矿Sm-Nd同位素等时线年龄研究结果进一步明确了渣滓溪W-Sb矿成矿年龄,为研究湘西W-Sb多金属矿床成矿年龄及湘西的成矿时空特征提供了可靠和有用的数据,而渣滓溪W-Sb矿床晚三叠纪成矿时代的确定对于区域找矿也具有重要意义.     

河北矾山钾质碱性超镁铁岩—正长岩杂岩体Sm—Nd年龄和Sr、Nd同位素特征

河北矾山侵入杂岩,由层状钾质超镁铁岩--正长岩组成,已知它含有大型磁铁矿磷灰石矿床.现在已测定了岩体的岩石和矿物的Sm-Nd同位素资料,并获得了杂岩体的Sm-Nd同位素年龄.4个矿物样品和2个全岩样品Sm-Nd等时线年龄为243.4±9.7Ma,INd=0.512045,εNd(t)=-5.4;4个矿物样品和7个全岩样品等时线年龄为239±19Ma,INd=0.512055,εNd(t)=-5.3.这些年龄资料表明,矾山岩体可能侵位于早三叠.而矾山岩体的Rb-Sr等时线年龄为218±8Ma,Isr=0.70554,εsr=18.4的事实可能暗示矾山岩体在中三叠才完全固结并达到Rb-Sr体系封闭的温度.上述矾山岩体的Sr、Nd同位素特征表明,矾山岩体的物质源自富集的上地幔.     

萤石Sm—Nd同位素体系对晴隆锑矿床成矿时代和物源的制约

本文首次对黔西南晴隆锑矿床的萤石进行Sm-Nd同位素研究,来探讨该矿床的形成时间和成矿物源.研究表明,该矿主成矿期的萤石构成两组等时线,其对应的等时线年龄分别为148±8 Ma和142±16 Ma,显示该矿床的成矿作用发生在晚侏罗世.本次测定的成矿年龄数据远小于峨眉山玄武岩的成岩年龄,暗示该矿床与该区二叠纪的火山作用没有直接的成因联系.计算表明,在晴隆锑矿床成矿时(142 Ma),两组萤石的εNd(t)值分别为-5.72～-5.81和-3.81～-3.88,远小于峨眉山玄武岩的相应值(0.40～3.27);两组萤石初始Nd同位素组成的差异,暗示其Nd的来源存在不均一性,这很可能与萤石沉淀环境围岩的局部差异有关.在εSr(t)-εNd(t)图解中,萤石明显分布在与赋矿围岩不同的区域,暗示该矿的成矿物质主要是来自外部(可能是下伏老地层或基底),而不是赋矿的峨眉山玄武岩和茅口组灰岩,因此,该矿并非是前人认定的"原地改造成矿".     

赣东北朱溪超大型钨矿床中白钨矿的稀土、微量元素地球化学特征及其Sm-Nd定年

赣东北朱溪超大型钨矿床是目前世界上最大的夕卡岩型钨矿床,为确定其成矿物质来源及成矿时代,在详细钻孔岩心编录基础上,本文对白钨矿运用LA-ICP-MS法分析了其单矿物的微量元素、稀土元素,并进行Sm-Nd同位素定年研究。结果显示:白钨矿微量元素中Mo、Nb、Ta富集,而Rb/Sr0.04,Nb/Ta=1.69~8.46、Zr/Hf=3.06~6.75,显示成矿物质的壳源特征。白钨矿的∑REE变化大(∑REE=3.25×10~(-6)~229.95×10~(-6)),LREE与HREE之间分馏明显((La/Yb)N=36~19 984),属于轻稀土富集型。依据δEu值的特征,将白钨矿分为δEu正异常(δEu=1.44~9.06)的轻稀土富集型和δEu负异常(δEu=-0.25~-0.82)的轻稀土富集型;在空间上,由远到近接近花岗岩,白钨矿的∑REE逐渐升高,δEu由正异常逐渐转变为负异常,有与花岗岩稀土配分曲线趋于一致的趋势。白钨矿Sm-Nd等时线年龄为(144±5)Ma,143 Nd/144 Nd初始比值为0.512 020,其εNd(t)为-9.753,二阶段模式年龄为1 745 Ma,其年龄与物质来源与朱溪花岗岩的一致,表明朱溪钨矿床是朱溪矿区隐伏花岗岩进一步演化的产物。     

西秦岭甘南早子沟金锑矿床白云石Sm-Nd同位素地球化学及其意义

西秦岭造山带广泛发育脉状金锑矿化,但其成矿时代和成矿物质来源仍存在争议,影响了对该区矿床成因的深入认识。甘南早子沟超大型金锑矿床位于西秦岭造山带,矿体赋存于三叠系古浪堤组板岩和中酸性侵入岩内,包括蚀变岩型矿化和脉状矿化两种样式,是研究脉状金锑矿化成矿年代学和成矿物质来源的理想选区。本研究选择早子沟金锑矿床脉状矿化中与辉锑矿、金密切共生的白云石为研究对象,系统分析了其Sm、Nd同位素组成。结果表明,早子沟金锑矿床脉状矿化白云石Sm含量为0. 3221×10~(-6)～4. 918×10~(-6),Nd含量为0. 5667×10~(-6)～22. 76×10~(-6)。147Sm/144Nd和143Nd/144Nd分别为0. 1306～0. 2891和0. 511847～0. 512141,Sm-Nd假等时线年龄为282. 5±5. 1Ma。白云石εNd(0)为-15. 42～-9. 70,εNd(t)为-13. 66～-12. 19,tDM2为2. 03～2. 10Ga,变化范围相对较窄,表明样品源区相同。εNd(t)值与秦岭及其周边地区对比显示,早子沟金锑矿床成矿流体与英安斑岩围岩具有相同的Nd源区,可能来源于扬子板块北缘或南秦岭的古元古代结晶基底。白云石Sm/Nd分馏很弱且成矿流体混染了古元古代结晶基底物质可能是Sm-Nd假等时线产生的原因。这表明白云石Sm-Nd同位素体系可能无法为西秦岭广泛发育的脉状(金)锑矿床提供正确年代学信息。     

贵州铜仁卜口场铅锌矿床Rb-Sr与Sm-Nd同位素年龄及其地质意义

因铅锌矿床的定年一直比较困难,关于黔东铅锌矿带的时代和成因认识较为混乱。本文对位于该成矿带赋存于下寒武统清虚洞组藻灰岩中的贵州铜仁卜口场铅锌矿床开展了闪锌矿Rb-Sr与方解石Sm-Nd同位素定年。矿石光薄片显示方解石和不透明矿物沿网状裂隙充填交代。用于定年的方解石,部分与方铅矿沿着同一闪锌矿细脉充填,部分沿方铅矿细脉充填,表明方解石晚于闪锌矿形成,可能属于成矿期后期产物。获得闪锌矿矿物Rb-Sr等时线年龄466±13 Ma(MSWD=2.0)和闪锌矿矿物+弱酸提取相+硫化物相Rb-Sr等时线年龄483±9 Ma(MSWD=8.0),二者在误差范围内一致,应代表了该铅锌矿床的主成矿期。获得方解石Sm-Nd等时线年龄422±48 Ma(MSWD=0.71),可能代表了同一成矿作用的后期阶段。即卜口场铅锌矿床后期改造成矿作用可能存在早奥陶世(483~466 Ma)和早志留世(~422 Ma)两个阶段。闪锌矿和闪锌矿分相Rb-Sr等时线对应的初始87Sr/86Sr比值分别为0.70920和0.70908,方解石Sm-Nd等时线对应的初始143Nd/144Nd比值为0.511520(εNd(t)为–11.2),指示其流体来源具有Sr、Nd富集特征,为成矿流体主要是地层封存水与区域热液流体提供了佐证。     

贵州织金含稀土磷矿床的Sm-Nd同位素年龄及其地质意义

为探讨贵州织金含稀土磷矿床的形成时间和成矿物源, 利用Sm-Nd同位素稀释法对该矿床磷块岩中6个小壳化石及胶磷矿样品进行了年龄测定.样品的质谱分析测试结果显示, 样品的147Sm/144Nd与143Nd/144Nd构成了一条相关性良好的线性等时线; 计算结果表明织金含稀土磷矿床具有533±22Ma的Sm-Nd等时年龄, ε_Nd (t) 值为-2.44~-2.77, 表明它们具有相同的成因和相近的形成时代, 本次测得年龄代表着真实的成矿年龄; 二阶段Nd的模式年龄为1313~1338Ma.结合前人对该矿床稀土元素地球化学的研究成果表明, 织金含稀土磷矿床的成矿物源有新生地幔物质组分的加入.      

内蒙白云鄂博铌、稀土、铁矿床的成矿时代和矿床成因

藉助于Sm-Nd同位素研究,得出白云鄂博矿床主矿体Sm-Nd全岩(全矿)等时线年龄为1.58Ga,Sm-Nd模式年龄为1.61Ga,εNd(t)=+6.1。结合矿床地质地球化学特征,氧、锶硫等同位素研究,作者认为,白云鄂博铌稀土铁矿床主要成矿于元古代,成矿物质来自地幔,是通过火山喷气沉积而形成。在加里东时期,随着碳酸岩(cahonatite)及碱性辉长岩的侵入,有一些成矿物质从深部带来,并引起广泛的交代作用。在海西时期,随着矿区南部花岗岩的侵入,矿床受到改造,交代作用进一步发育。此时没有多少成矿物质从深部或外部带入矿体。白云鄂博矿床成因上应属于碱性-碳酸岩杂岩型铌稀土铁矿床。     

扬子西南缘大红山铁铜多金属矿床矿化方解石脉方解石Sm-Nd定年及意义

扬子西南缘是我国重要的铁铜金矿产资源产区,分布许多铁铜多金属矿床,而本次研究的大红山矿床属扬子西南缘内最大的铁铜多金属矿床之一.铁、铜矿化方解石脉中方解石测年结果表明,Sm-Nd等时线年龄为(818士3) Ma,代表方解石脉中磁铁矿、黄铜矿矿化年龄为818Ma.结合扬子西南缘成岩成矿关系、背景研究,揭示该矿化事件与Rodinia超大陆裂解期大陆裂谷环境有关.据方解石Sm-Nd同位素体系中(143Nd/144Nd)i值0.5112649和εNd(t=818Ma)值范围介于-6.3～-6.2之间的组成特点,指示方解石中Nd为壳幔混源,且以幔源为主.     

阜平群下部太古代变质岩石的REE、Rb-Sr和Sm-Nd年龄及其意义

对采自阜平群下部16个变质岩石样品进行了Sm-Nd年龄测定,部分样品还进行了Rb-Sr年龄测定和REE分析。Sm-Nd同位素结果形成两条等时线。一条等时线具有年龄为:2790±171(2σ)Ma,I_(Nd)=0.50917±16(2σ),ε_(Nd)(t)=±1.6;另一条等时线,t=1949±84(2σ)Ma,I_(Nd)=0.50986±5(2σ),ε_(Nd)(t)=-5.0±1.0。Rb-Sr同位素数据分散,参考等时线年龄为2070Ma。     

黔东北大竹园萤石矿床Sm-Nd等时线年龄及其地质意义

黔东北(沿河)-渝东南(酉阳)一带广泛发育萤石、重晶石及铅锌(汞)矿化,关于其成矿时代,一直缺少直接的同位素年龄证据。黔东北大竹园萤石矿床位于上扬子地块东南缘,矿体赋存于下奥陶统桐梓组和红花园组碳酸盐岩内,受NW向断裂控制,是本区热液脉型萤石矿床的代表。本文以该矿床为研究对象,利用单矿物Sm-Nd等时线方法进行了成矿年龄测定,获得萤石Sm-Nd等时线年龄为436±15 Ma(MSWD=0. 85),萤石与共生方解石Sm-Nd等时线年龄为430±13 Ma(MSWD=1. 02),两者在误差范围内一致,表明矿床形成于加里东期,该年龄与湘西-黔东MVT铅锌矿床成矿时代(477～410 Ma)一致。本区萤石-重晶石矿床与区内产出的主要铅锌(汞)矿床关系密切,推测它们有相近的物质来源,是在同一构造运动时期形成的一个有亲缘关系的成矿系列。研究结果指示加里东期是区内重要的萤石-重晶石-铅锌(汞)中低温热液成矿期。     

贵州苗龙金锑矿床方解石微量元素、Sr-Nd同位素地球化学特征及其意义

苗龙金锑矿床位于贵州三都-丹寨金锑汞成矿带,矿体赋存于上寒武统三都组海相碳酸盐岩中。本文对该矿床的成矿期方解石微量元素含量、Sr-Nd同位素组成进行了研究。结果表明,该矿床成矿期方解石稀土元素总量变化范围大(5.98~139μg/g,平均值为43.7μg/g),在球粒陨石标准化稀土元素配分模式图中大多数方解石样品具有轻稀土富集特征((La/Yb)_N=1.84~9.18,(Gd/Yb)_N=2.55~6.14),少量样品表现为中稀土富集特征((La/Yb)_N=0.33~1.39,(Gd/Yb)_N=1.29~2.24)。该矿床成矿期方解石样品不具有Ce异常(δCe=0.97~1.19),但具有Eu异常(δEu=0.61~1.72),指示其形成于相对还原条件下。方解石样品的~(87)Sr/~(86)Sr值为0.7108~0.7144,平均值为0.7119,高于赋矿围岩的~(87)Sr/~(86)Sr值(0.7090),表明成矿流体相对富放射成因锶,其不可能主要由赋矿的三都组灰岩提供,而可能来自富放射成因锶的前寒武纪基底。Sm-Nd同位素研究表明,该矿床成矿期方解石样品可构筑两条Sm-Nd等时线,其对应的等时线年龄分别为273±14 Ma和272±43 Ma,但与地质背景不符,因此该次方解石Sm-Nd同位素定年等时线无地质意义。这种假等时线现象可能是由成矿流体初始~(143)Nd/~(144)Nd不均一造成的。方解石ε_(Nd)(0)(-14.02~-9.48)远小于0,指示成矿流体中的Sm和Nd来源于陆壳。     

大庙斜长岩杂岩体侵位年龄的初步研究

用Rb-sr法和Sm-Nd法测定了大庙斜长岩杂岩的侵位年龄。两种方法所给出的全岩等时线年龄分别为1686±193 Ma和1735±239 Ma,二者基本上吻合。(~(87)Sr/~(86)Sr)+0=0.70402,(~(143)Nd/~(144)Nd)_0=0.51013,与世界上其他同类岩体一致。证实岩浆来自上地幔,岩体侵位后,经历出溶和重结晶,Ar有丢失,故K-Ar年龄偏低,不能反应侵位年龄。     

新疆且干布拉克超基性岩-碳酸岩杂岩体Sm-Nd同位素年龄及其地质意义

产有超大型蛭石-磷灰石矿床的且干布拉克超基性岩碳酸岩杂岩体位于塔里木板块东北缘库鲁克塔格断隆南侧,其 Sm-Nd 等时线年龄为(802±52)Ma,ε_(ND)(t)=0.471,模式年龄 t_(TM)~(Nd)为1208～1635Ma,表明该杂岩体形成于新元古代。塔北裂谷在新元古代的强烈活动,可以看作是 Rodinia 超大陆裂解的组成部分。     

阿拉善东七一山大型萤石矿床萤石钐-钕同位素年龄及地质意义

为了查明东七一山矿床的形成过程 ,对主矿体中的 5件萤石样品进行了钐_钕同位素测定 ,所获得的等时线年龄为 (5 11± 5 )Ma和MSWD值为 0 .10。此外 ,14 3 Nd/ 14 4Nd初始比值为 0 .5 1176 0± 5 (2σ)和 εNd(t)为 - 4.2±0 .5 (2σ)。依据上述同位素分析数据 ,同时结合容矿围岩和矿体的地质特征 ,可以推测 ,东七一山萤石矿床是加里东期构造_岩浆活动的产物。成矿热液来源与壳源岩浆结晶分异作用有关。该矿床属侵入岩为主岩的中高温热液萤石矿床     

周庵铜镍-铂族矿床锆石U-Pb年代学、地球化学及Sr-Nd同位素特征:对周庵基性-超基性岩体及矿床成因的探讨

周庵铜镍铂族矿床位于南秦岭构造带北缘,商丹断裂带南侧。岩体隐伏于新生代沉积物和中元古代大雀山组地层之下,主要由二辉橄榄岩组成,见有少量纯橄榄岩、角闪岩、辉长岩,岩体大部分经受了蛇纹石化、次闪石化、绿泥石化等蚀变作用,矿体主要赋存于周庵岩体与大雀山组地层的内接触带。对辉长岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb测年表明周庵岩体形成于621±1.5Ma,形成时代为新元古代晚期。Sr-Nd同位素测试得到的Sm-Nd等时线年龄为622±59Ma,与锆石U-Pb年龄一致。(~(87)Sr/~(86)Sr)_t=0.705726~0.706655,(~(147)Nd/~(144)Nd)_t=0.511730~0.511863,ε_(Nd)(t)=-2.05~0.55,显示弱富集的特征。超基性岩主量元素含量显示岩体m/f值为4.47~4.99,为铁质超基性岩,Cu、Ni含量与烧失量之间没有相关关系。矿石和不含矿岩体具相同的稀土元素配分模式,显示轻稀土富集,具弱的正Eu异常。微量元素特征显示Rb、Pb强烈富集,Nb、Ta相对亏损,说明岩浆受到了地壳物质的混染。综合分析认为周庵岩体形成与新元古代晚期,岩浆来源于软流圈地幔,代表Rodinia超大陆裂解事件在南秦岭的地质记录。岩浆侵位时受到了地壳物质的强烈混染,利用Nd同位素估算得混染程度为18.57%,这可能是促发岩浆体系达到硫饱和而发生金属硫化物熔离的主要因素。     

玄武岩分相Sm-Nd内部等时线定年方法流程

长期以来,对玄武岩精确测年一直是困扰地质学家的重大科学问题。玄武岩结构和组成特殊,岩石中矿物组成单一、锆石十分稀少,颗粒很细,采用物理方法挑选单矿物和锆石十分困难,很难应用内部等时线法和锆石U-Pb法研究其成岩时代。而全岩样品间因岩浆分异产生的147Sm/144Nd比值差别很小,等时线年龄相对误差较大;Rb含量很低,Rb/Sr比值很小,全岩Sm-Nd法、Rb-Sr法常常不能给出正确可信的年龄。根据内部等时线法原理,本文通过化学方法,采用王水和氢氟酸-硝酸对玄武岩样品进行分步溶解,分别对同一件样品的王水溶解相、王水不溶相和全岩开展Sm-Nd同位素组成分析。结果表明:通过不同酸介质分步溶解,可提取玄武岩中石英、透辉石、长石等矿物组合,该组合与其全岩具有相同的εNd(t)和一致的Nd同位素模式年龄;矿物与全岩构筑的内部等时线中,147Sm/144Nd比值的变化由全岩之间的0.005扩大到0.11,143Nd/144Nd值的变化由全岩的0.512500~0.512547扩大到0.512500~0.513145。通过该方法获得了与已有锆石U-Pb年龄在误差范围内一致的Sm-Nd等时线年龄:t=(991±21)Ma(MSWD=2.1)。通过对比研究,本文认为:玄武岩分相Sm-Nd内部等时线定年方法,适用于前寒武纪及更古老的玄武岩样品的年龄测定。该方法的建立不仅有效提高玄武岩Sm-Nd等时线定年成功率,也为其他隐晶质且不易挑出单矿物样品的年龄测定提供了新的思路。